【正文】 負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小，僅僅取決于負(fù)載的輕重，而和轉(zhuǎn)速大小無(wú)關(guān)的負(fù)載。帶式輸送機(jī)是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的典型例子之一，其基本結(jié)構(gòu)和工作情況如圖 1—14a所示。 第四節(jié) 負(fù)載的類型及運(yùn)行特點(diǎn)： 生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行時(shí)常用轉(zhuǎn)矩表示其負(fù)載的大小。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，存在著兩個(gè)主要轉(zhuǎn)矩，一個(gè)是生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL，一個(gè)是電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系分別叫做負(fù)載的機(jī)械特性 n=?(TL)和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 n=?(T)。由于電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械是緊密相連的，它們的機(jī)械特性必須適當(dāng)配合，才能得到良好的工作狀態(tài)。因此為了滿足生產(chǎn)工藝過(guò)程的要求，正確選配電力拖動(dòng)系統(tǒng)，除了研究電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性外，還需要了解負(fù)載的機(jī)械特性。 見(jiàn)圖 1—14a， 負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩 TL的大小決定： TL=Fr 式中 F——皮帶與滾筒間的摩擦阻力 r——滾筒的半徑 。 這種負(fù)載的基本特點(diǎn)是 ： 1． 轉(zhuǎn)矩特點(diǎn) 由于 F和 r都和轉(zhuǎn)速的快慢無(wú)關(guān)所以在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 nL的過(guò)程中 ， 負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩 TL保持不變 ， 即具有恒轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)： TL＝常數(shù) 其機(jī)械特性曲線如圖 1—14b所示 。 必須注意：這里所說(shuō)的轉(zhuǎn)矩大小的是否變化，是相對(duì)于轉(zhuǎn)速變化而言的，不能和負(fù)載輕重變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩大小的變化相混淆?；蛘哒f(shuō)，“恒轉(zhuǎn)矩”負(fù)載的特點(diǎn)是：負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小，僅僅取決于負(fù)載的輕重，而和轉(zhuǎn)速大小無(wú)關(guān)。拿帶式輸送機(jī)來(lái)說(shuō)，當(dāng)傳輸帶上的物多時(shí)，不論轉(zhuǎn)速有多大，負(fù)載轉(zhuǎn)矩都較大； 而當(dāng)傳輸帶上的物品較少時(shí) ， 也不論轉(zhuǎn)速有多大 ， 負(fù)載轉(zhuǎn)矩都較小 。 2． 功率特點(diǎn) 根據(jù)負(fù)載的機(jī)械功率 PL和轉(zhuǎn)矩 TL、 轉(zhuǎn)速 nL之間的關(guān)系有： （ 116） 即 ， 負(fù)載功率與轉(zhuǎn)速成正比 ， 其負(fù)載功率線如圖 1—14c所示 。 LLLL nnTP ??9550(二 )恒功率負(fù)載 恒功率負(fù)載是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速 n成反比 ， 而其功率基本維持不變的負(fù)載 。 各種薄膜的卷取機(jī)械是恒功率負(fù)載的典型例子之一 ， 如圖 1—15a所示 。 其工作特點(diǎn)如下： LT1． 功率特點(diǎn) 薄膜在卷取過(guò)程中 ， 要求被卷物的張力 F必須保持恒定 ， 其基本手段是使線速度 v保持恒定 。 所以 ， 在不同的轉(zhuǎn)速下， 負(fù)載的功率基本恒定： PL=Fv常數(shù) 即 ， 負(fù)載功率的大小與轉(zhuǎn)速的高低無(wú)關(guān) ， 其功率特性曲線如圖 1—15c所示 。 和負(fù)載輕重的變化相混淆 。 就卷取機(jī)械而言 ， 當(dāng)被卷物體的材質(zhì)不同時(shí) ， 所要求的張力和線速度是不一樣的 ， 其卷取功率的大小也就不相等 。 2． 轉(zhuǎn)矩特點(diǎn) 負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩的大小決定于： TL=Fr 式中 F——卷取物的張力； r——卷取物的卷取半徑 。 十分明顯的是 ， 隨著卷取物不斷地卷繞到卷取輥上 ， 卷取半徑 r將越來(lái)越大 ， 負(fù)載轉(zhuǎn)矩也隨之增大 。 另一方面 ， 由于要求線速度 v保持恒定 ， 故隨著卷取半徑 r的不斷增大 ， 轉(zhuǎn)速 nL必將不斷減小 。 根據(jù)負(fù)載的機(jī)械功率 PL。和轉(zhuǎn)矩 TL轉(zhuǎn)速 nL之間的關(guān)系，有： 即，負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速成反比，如圖 1—15b所示 LLL n PT 9550? (三 )二次方律負(fù)載 二次方律負(fù)載是指轉(zhuǎn)矩與速度的二次方成正比例變化的負(fù)載 ， 例如風(fēng)扇 、 風(fēng)機(jī) 、 螺旋槳等機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ， 如圖 116所示 。 在低速事由于流體的流速低 ， 所以負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小 ， 隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加 ， 流速增快 ， 負(fù)載轉(zhuǎn)矩和功率也越來(lái)越大 ， 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL和功率 PL可用下式表示： TL=T0+KrnL2 PL=P0+KPnL3 式中 T0、 P0——分別為電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩?fù)p耗和功率損耗； 、 Kr、 Kp——分別為二次方律負(fù)載的轉(zhuǎn)矩常數(shù)和功率常數(shù) 。 二次方律負(fù)載的機(jī)械特性和功率特性如圖 1—16b、 c所示 。 二 、 電動(dòng)機(jī)的工作制與溫升 (一 )電動(dòng)機(jī)的溫升曲線 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況是判斷其能否正常工作的重要標(biāo)志之一 。 具體地說(shuō) ， 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行期間的溫升 ， 在不超過(guò)額定溫升的前提下 ， 只要電動(dòng)機(jī)帶得動(dòng) ， 即使過(guò)載了一些 ， 也是允許的 。 所以 ， 電動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中的發(fā)熱情況對(duì)于設(shè)計(jì)拖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō) ， 是十分重要的 。 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的溫升 (電動(dòng)機(jī)的溫度與周圍溫度之差 )是按指數(shù)規(guī)律上升或下降的 . 圖 1—17所示是它的溫升曲線 ???(t)。 電動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行時(shí) ， 散熱少 ， 大部分熱量被電動(dòng)機(jī)本身所吸收 ， 所以溫度上升很快 ， 溫升曲線較陡 。 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后 ， 溫度高了 ， 溫差較大 ， 散熱增多 ， 直到發(fā)熱量等于散熱量時(shí) ，電動(dòng)機(jī)的溫升趨于穩(wěn)定 ， 達(dá)到其穩(wěn)定溫升 在溫升曲線中 ， 可以看到以下兩點(diǎn)： 1)當(dāng)在某一恒定負(fù)載下運(yùn)行時(shí) ， 電動(dòng)機(jī)的溫升能達(dá)到穩(wěn)定溫升 ?S。 負(fù)載越大 ， 穩(wěn)定溫升 ?S越高 。 2)電動(dòng)機(jī)從開(kāi)始運(yùn)行 (繞組中有負(fù)載電流 )到溫升穩(wěn)定需要一定的時(shí)間 ， 該時(shí)間與發(fā)熱時(shí)間常數(shù) ?有關(guān) ， 如圖 1—17所示 ， 該常數(shù)是曲線 ① 的切線 ， 即曲線 ② 與 ?=?S線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間 。 它與電動(dòng)機(jī)的熱容量以及周圍的散熱條件等因素有關(guān) 。 ?越大 ， 到達(dá)穩(wěn)定溫升時(shí)間越長(zhǎng) 。 ?(二 )電動(dòng)機(jī)的工作制 1． 連續(xù)工作制 在此種工作制中 ， 電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載是在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)運(yùn)行的 。 所謂足夠長(zhǎng)的時(shí) ， 是指在這段時(shí)間內(nèi) ， 電動(dòng)機(jī)的溫升足以達(dá)到穩(wěn)定溫升值 。 屬于這類負(fù)載的有鼓風(fēng)機(jī) 、 水泵等 ， 其變化規(guī)律如圖 1—18所示 。 圖中的虛線是電動(dòng)機(jī)的溫升曲線 。 2． 斷續(xù)工作制 在此種工作制中 ， 電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載是時(shí)而運(yùn)行 、 時(shí)而停止 ， 在運(yùn)行期間 ， 電動(dòng)機(jī)的溫升不足以達(dá)到穩(wěn)定溫升；在停止期間 ， 溫升也不足以降到 0， 如圖 1—19所示 。 屬于這類負(fù)載的有起重機(jī)械等 。 3． 短時(shí)工作制 在此種工作制中 ， 電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載每次運(yùn)行的時(shí)間很短 ， 在運(yùn)行期間 ， 電動(dòng)機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)定值；而每?jī)纱芜\(yùn)行之間的間歇時(shí)間很長(zhǎng) ， 在此期間 ， 電動(dòng)機(jī)的溫升足以下降到 0， 如圖 1—20所示 。 屬于這類負(fù)載的有水閘門的拖動(dòng)系統(tǒng)等 。 三 、 電動(dòng)機(jī)容量的選擇原則 從發(fā)熱方面來(lái)看 ， 選擇電動(dòng)機(jī)的原則是：電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定溫升不能超過(guò)其允許溫升 。 由于不同的工作制下 ， 電動(dòng)機(jī)達(dá)到的穩(wěn)定溫升的時(shí)間也不一樣 ， 因此選擇的方法也不同 。 對(duì)于連續(xù)工作的負(fù)載來(lái)說(shuō) ， 由于電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行期間能夠到達(dá)穩(wěn)定溫升 ， 因此不允許電動(dòng)機(jī)過(guò)載 。 對(duì)于斷續(xù) 、 短時(shí)工作的負(fù)載來(lái)說(shuō) ， 由于電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行期間并不能到達(dá)穩(wěn)定溫升 ， 因此在電動(dòng)機(jī)的溫升不超過(guò)其允許溫升的前提下 ， 允許電動(dòng)機(jī)短時(shí)間過(guò)載 ， 在選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí) ， 可以選擇容量較小的電動(dòng)機(jī) 。 如果能改善電動(dòng)機(jī)的散熱條件 ， 其短時(shí)過(guò)載能力還可以加大 。